JP3575916B2 - Reverse osmosis membrane spiral elements and processing system using the same - Google Patents

Reverse osmosis membrane spiral elements and processing system using the same Download PDF

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、原水中の成分を分離する逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理システムに関する。 The present invention relates to a processing system using a reverse osmosis membrane spiral element and it separates the raw water components.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
脱塩処理や各種製造プロセス等に、原水中のイオン成分や低分子成分を分離するための逆浸透膜スパイラルエレメントが用いられている。 The desalting treatment, various manufacturing processes such as reverse osmosis membrane spiral element for separating ionic components and low molecular components in the raw water are used. 図3は従来の逆浸透膜スパイラルエレメントの一部切欠き斜視図である。 Figure 3 is a partially cutaway perspective view of a conventional reverse osmosis membrane spiral element.
【0003】 [0003]
図3に示す逆浸透膜スパイラルエレメント1は、透過水スペーサ3の両面に逆浸透膜2を重ね合わせて3辺を接着することにより封筒状膜(袋状膜)4を形成し、その封筒状膜4の開口部を集水管5に取り付け、ネット状(網状)の原水スペーサ6とともに集水管5の外周面にスパイラル状に巻回することにより構成される。 Reverse osmosis membrane spiral element 1 shown in FIG. 3 forms the envelope-like membrane (Fukurojomaku) 4 by bonding three sides by superimposing a reverse osmosis membrane 2 on both sides of the permeate spacer 3, the envelope shape attaching the opening of the film 4 to the water collection pipe 5, constituted by winding spirally on the outer peripheral surface of the water collection tube 5 together with the raw water spacer 6 net-like (mesh).
【0004】 [0004]
図3に示すように、原水7は逆浸透膜スパイラルエレメント1の一方の端面側から供給される。 As shown in FIG. 3, the raw water 7 is supplied from one end face side of the reverse osmosis membrane spiral element 1. この原水7は原水スペーサ6に沿って流れ、逆浸透膜スパイラルエレメント1の他方の端面側から濃縮水9として排出される。 The raw water 7 flows along the raw water spacer 6, is discharged as concentrated water 9 from the other end face side of the reverse osmosis membrane spiral element 1. このように、原水スペーサ6により原水流路が形成される。 Thus, the raw water flow path is formed by a raw water spacer 6. 原水7が原水スペーサ6に沿って流れる過程で逆浸透膜2を透過した透過水8が透過水スペーサ3に沿って集水管5の内部に流れ込み、集水管5の端部から排出される。 Permeate 8 raw water 7 is passed through the reverse osmosis membrane 2 in the course of flowing along the raw water spacer 6 along the permeate spacer 3 flows into the interior of the water collection pipe 5 and is discharged from the end of the water collection tube 5.
【0005】 [0005]
通常、原水スペーサ6の厚さは、1mm以下であり、逆浸透膜スパイラルエレメント1の端面の原水流入部のクリアランス(隙間)は1mm以下となっている。 Usually, the thickness of the raw water spacer 6 is 1mm or less, the clearance of water inlet end surface of the reverse osmosis membrane spiral element 1 (the gap) has a 1mm or less. そのため、原水を逆浸透膜スパイラルエレメント1に供給する際には、予め原水中の濁質を除去することが必要である。 Therefore, when supplying the raw water to the reverse osmosis membrane spiral element 1, it is necessary to remove the contaminants in advance raw water.
【0006】 [0006]
図4は図3の逆浸透膜スパイラルエレメント1を用いた従来の処理システムの構成を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing a configuration of a conventional processing system using a reverse osmosis membrane spiral element 1 of FIG.
図4において、原水7中の微生物の殺菌および有機物の酸化のために、原水7に次亜塩素酸ナトリウム水溶液で代表される酸化剤12が注入される。 4, for microbial disinfection and oxidation of organic matter in the raw water 7, oxidizing agent 12 is injected typified by sodium hypochlorite aqueous solution raw water 7. 酸化剤12が注入された原水7は、原水供給装置14により前処理装置10に供給される。 Raw water 7 oxidizer 12 is injected and supplied to the pretreatment apparatus 10 by the raw water supply device 14. 前処理装置10は、原水7に凝集および沈殿処理、濾過処理、膜処理等の前処理を行なう。 Pretreatment apparatus 10, flocculation and sedimentation process in the raw water 7, filtration, performs pre-processing of the membrane treatment. 前処理装置10により前処理された原水には、酸化剤の残留による逆浸透膜の劣化を防止するために、重亜硫酸ナトリウム水溶液で代表される還元剤13が注入される。 The raw water which has been pretreated by the pretreatment device 10, in order to prevent deterioration of the reverse osmosis membrane by the residual oxidizing agent, reducing agent 13 represented by sodium bisulfite aqueous solution is injected. 還元剤13が注入された原水は、原水高圧供給装置15に導入される。 Raw water reducing agent 13 is injected is introduced into the raw water pressure supply device 15.
【0007】 [0007]
原水高圧供給装置15は、所定の操作圧力で原水を保安フィルタ11を介して逆浸透膜スパイラルエレメント1に供給する。 The raw water pressure supply device 15 supplies the reverse osmosis membrane spiral element 1 through the safety filter 11 raw water at a predetermined operation pressure. 逆浸透膜スパイラルエレメント1は、供給された原水を透過水8および濃縮水9に分離する。 Reverse osmosis membrane spiral element 1 separates the supplied raw water permeate 8 and concentrate 9.
【0008】 [0008]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
上記のように、従来の逆浸透膜スパイラルエレメントを使用する際には、図4に示した前処理装置10により予め原水中の濁質を除去することが必要である。 As described above, when using the conventional reverse osmosis membrane spiral element, it is necessary to remove suspended substances in advance in the raw water by the preprocessing unit 10 shown in FIG. また、逆浸透膜は、一般に10kgf/cm 以上の高い操作圧力を必要とするため、逆浸透膜スパイラルエレメントの使用の際には、図4に示した原水高圧供給装置15が必要となる。 Further, reverse osmosis membranes, generally require a 10 kgf / cm 2 or more high operating pressures, in use of the reverse osmosis membrane spiral element, it is necessary the raw water pressure supply device 15 shown in FIG. このように、前処理装置10および原水高圧供給装置15が必要となるので、初期コストおよび運転コストの高い処理システムとなる。 Thus, since the pre-processing unit 10 and the raw water pressure supply device 15 is required, the initial cost and high operating cost processing system. そのため、従来の処理システムは、例えば、超純水製造システム、有機物の分離プロセス等の高いコストが許容される用途に限定されていた。 Therefore, the conventional processing system, for example, has been limited to applications where ultrapure water production system, the high cost of such organic matter separation process is allowed.
【0009】 [0009]
一方、近年、飲料水の原水となる河川水、湖沼水、地下水等が生活排水、産業排水等で汚染され、安全な飲料水の提供が重要な検討課題となってきた。 On the other hand, in recent years, river water as a raw water of drinking water, lake water, underground water or the like is domestic wastewater, contaminated with industrial waste water, the provision of safe drinking water has become an important agenda. これらの汚染物質の中で除濁処理では除去できない溶解成分、特に人体に有害な有機塩素化合物、農薬等の除去が不可欠である。 Dissolved components that can not be removed by clarification process Among these pollutants, particularly toxic organochlorine compounds in the human body, it is essential removal of agricultural chemicals. これらの有害物質を除去するためには、高い分離性能を有する逆浸透膜が必要となる。 In order to remove these harmful substances, it is necessary to reverse osmosis membrane having a high separation performance. しかしながら、逆浸透膜スパイラルエレメントを用いた処理システムでは、上記のように、前処理装置10および原水高圧供給装置15が必要となり、コストが高くなるため、低コストが要求される飲料水への適用は困難であった。 However, in the processing system using a reverse osmosis membrane spiral element, as described above, the application of the pretreatment device 10 and the raw water pressure supply device 15 is required, because the cost is high, the drinking water cost is required It was difficult.
【0010】 [0010]
そのため、前処理が不要でかつ低操作圧力で運転可能な逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理システムが強く要望されていた。 Therefore, pre-processing has been strongly desired processing system using the same and reverse osmosis membrane spiral element can be operated in unnecessary and low operating pressure.
本発明の目的は、前処理が不要でかつ低操作圧力で運転可能な逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理システムを提供することである。 An object of the present invention, the pretreatment is to provide a processing system using the same and reverse osmosis membrane spiral element can be operated in unnecessary and low operating pressure.
【0011】 [0011]
【課題を解決するための手段および発明の効果】 [Effect of the unit and the invention for solving the problems]
本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントは、集水管の外周面に袋状の逆浸透膜を原水スペーサとともに巻回してなる逆浸透膜スパイラルエレメントにおいて、原水スペーサにより逆浸透膜間に形成される原水流路の厚さが2mm以上であり、逆浸透膜が、NaCl濃度500ppmの水溶液を供給液として操作圧力7.5kgf/cm で運転した場合に25℃で透過流束0.8m /m ・日およびNaCl除去率99%以上となる性能を有するものである。 Reverse osmosis membrane spiral element according to the present invention is a reverse osmosis membrane spiral element formed by winding the bag-shaped reverse osmosis membrane with raw water spacer on the outer peripheral surface of the water collection tube, it is formed between the reverse osmosis membrane by a raw water spacer Hara and the thickness of the water flow path is 2mm or more, the reverse osmosis membrane, at 25 ° C. in the case of driving the aqueous solution of NaCl concentration 500ppm at operating pressure 7.5 kgf / cm 2 as feed permeation flux 0.8 m 3 / m and it has a performance which is a 2-days and NaCl removal rate of 99% or more.
【0012】 [0012]
本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントにおいては、原水流路の厚さが2mm以上となるので、濁質による原水流路の閉塞が防止される。 In the reverse osmosis membrane spiral element according to the present invention, the thickness of the raw water flow path because the above 2 mm, clogging of the raw water flow path due to turbidity is prevented. また、逆浸透膜が、NaCl濃度500ppmの水溶液を供給液として操作圧力7.5kgf/cm で運転した場合に25℃における透過流束が0.8m /m ・日以上となり、NaCl除去率が99%以上となる性能を有するので、従来の分離性能を保持しながら10kgf/cm 以下の低い操作圧力で運転することができる。 Also, the reverse osmosis membrane, permeation flux becomes 0.8m 3 / m 2 · day or more at 25 ° C. in the case of driving the aqueous solution of NaCl concentration 500ppm at operating pressure 7.5 kgf / cm 2 as a feed, NaCl removed since the rate has a performance which is a 99%, it can be operated at 10 kgf / cm 2 or less of lower operating pressure while retaining the conventional separation performance.
【0013】 [0013]
それにより、前処理および低い操作圧力での逆浸透膜処理を逆浸透膜スパイラルエレメントで同時に行なうことが可能となる。 Thereby, it is possible to perform simultaneously the reverse osmosis membrane treatment in the pretreatment and low operating pressure in the reverse osmosis membrane spiral element. したがって、前処理装置および原水高圧供給装置が不要となり、初期コストおよび運転コストの低い処理システムが提供される。 Therefore, the pretreatment apparatus and the raw water high pressure supply device is not required, the initial cost and operating cost low processing system is provided.
【0014】 [0014]
特に、原水スペーサが、合成樹脂からなるネット状のスペーサであり、2mm以上の厚さを有することが好ましい。 In particular, the raw water spacer is a net-shaped spacer made of a synthetic resin, it is preferable to have a more 2mm thickness. これにより、圧力損失を低減しつつ2mm以上の厚さを有する原水流路を確保することができるため、濁質による原水流路の閉塞を確実に防止することができる。 Accordingly, it is possible to secure the raw water flow path having a 2mm or more thick while reducing the pressure loss, it is possible to reliably prevent clogging of the raw water flow path due to turbidity. また、原水スペーサが2mm以上5mm以下の厚さを有することがさらに好ましい。 Furthermore, raw water spacer and more preferably a thickness of less than 5mm above 2 mm. これにより、大きな膜面積を確保しつつ濁質による原水流路の閉塞を防止することができる。 Thus, it is possible to prevent clogging of the raw water flow path by the turbid medium while securing a large membrane area.
【0015】 [0015]
また、逆浸透膜が、2つ以上の反応性のアミノ基を有する化合物と2つ以上の反応性の酸ハライド基を有する多官能性酸ハロゲン化合物とからなる負荷電性架橋ポリアミド系スキン層を微多孔性支持体で支持し、そのポリアミド系スキン層の表面を正荷電性基を有する有機重合体の架橋層で被覆してなる複合逆浸透膜であり、ポリアミド系スキン層の比表面積が3以上であることが好ましい。 Also, the reverse osmosis membrane, two or more reactive compounds having an amino group and a negatively charged crosslinked polyamide type skin layer comprising a polyfunctional acid halide compound having two or more reactive acid halide groups supported by the microporous support, a composite reverse osmosis membrane formed by coating with a crosslinking layer of the organic polymer having positively charged groups to the surface of the polyamide skin layer, the specific surface area of ​​the polyamide skin layer 3 or more at a wavelength of 550 nm. これにより、NaCl濃度500ppmの水溶液を供給液として操作圧力7.5kgf/cm で運転した場合に25℃における透過流束が0.8m /m ・日以上となり、NaCl除去率が99%以上となる性能が得られる。 Thus, the permeation flux becomes 0.8m 3 / m 2 · day or more at 25 ° C. when the aqueous solution of NaCl concentration 500ppm was operated at operating pressure 7.5 kgf / cm 2 as a feed, NaCl removal rate of 99% more than to become performance can be obtained.
【0016】 [0016]
本発明に係る処理システムは、原水に酸化剤を注入する酸化剤注入手段と、酸化剤注入手段により酸化剤が注入された原水に還元剤を注入する還元剤注入手段と、還元剤注入手段により還元剤が注入された原水が供給される上記の逆浸透膜スパイラルエレメントとを備えるものである。 Processing system according to the present invention, the oxidizing agent injection means for injecting the oxidant into the raw water, a reducing agent injection means for injecting a reducing agent to raw water oxidizer is injected by the oxidizer injection means, the reducing agent injection means raw water reducing agent is injected are those comprising the above reverse osmosis membrane spiral element supplied.
【0017】 [0017]
この処理システムでは、逆浸透膜スパイラルエレメントにおいて濁質による原水流路の閉塞が防止され、かつ従来の分離性能を保持しながら10kgf/cm 以下の低い操作圧力で運転可能となる。 In the processing system, the reverse osmosis membrane spiral element is prevented clogging of the raw water flow path due to turbidity, and allows operation with conventional while maintaining the separation performance 10 kgf / cm 2 or less of a low operating pressure. そのため、前処理および低い操作圧力での逆浸透膜処理が逆浸透膜スパイラルエレメントで同時に行なわれる。 Therefore, reverse osmosis membrane treatment in the previous process and lower operating pressures are simultaneously carried out by the reverse osmosis membrane spiral element. したがって、前処理装置および原水高圧供給装置が不要となり、初期コストおよび運転コストが低減される。 Therefore, the pretreatment apparatus and the raw water high pressure supply device is not required, the initial cost and the operating cost is reduced.
【0018】 [0018]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理システムの一例について説明する。 Hereinafter, an example of a reverse osmosis membrane spiral element and processing system using the same according to the present invention. 本発明の逆浸透膜スパイラルエレメントの全体の構造は、図3に示した従来の逆浸透膜スパイラルエレメントの構造と同様であるが、原水スペーサおよび逆浸透膜が異なる。 Overall structure of a reverse osmosis membrane spiral element of the present invention is similar to the structure of a conventional reverse osmosis membrane spiral element shown in FIG. 3, the raw water spacer and reverse osmosis membranes are different. まず、図3を参照しながら本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントの一例について説明する。 First, an example of reverse osmosis membrane spiral element according to the present invention with reference to FIG.
【0019】 [0019]
本発明の逆浸透膜スパイラルエレメント1は、合成樹脂のネットからなる透過水スペーサ3の両面に逆浸透膜2を重ね合わせて3辺を接着することにより封筒状膜(袋状膜)4を形成し、その封筒状膜4の開口部を集水管5に取付け、合成樹脂のネットからなる原水スペーサ6とともに集水管5の外周面にスパイラル状に巻回することにより構成される。 Reverse osmosis membrane spiral element 1 of the present invention, form an envelope-like membrane (Fukurojomaku) 4 by bonding three sides by superimposing a reverse osmosis membrane 2 on both sides of the permeate spacer 3 made of a net of synthetic resin and, attaching the opening of the envelope-like film 4 to the water collection pipe 5, constituted by winding spirally with the raw water spacer 6 consisting of the net synthetic resin on the outer circumferential surface of the water collection tube 5.
【0020】 [0020]
原水流路は、原水スペーサ6により形成される。 Raw water flow path is formed by a raw water spacer 6. したがって、原水スペーサ6の厚さを厚くすることにより、濁質の流入に対しても原水流路の閉塞を防止することができる。 Therefore, by increasing the thickness of the raw water spacer 6, it is possible to prevent the clogging of the raw water flow path relative to the inflow of contaminants. 一方、原水スペーサ6の厚さが厚すぎると、同一径において巻回することができる逆浸透膜2の量が少なくなるため、膜面積が減少する。 On the other hand, if the thickness of the raw water spacer 6 is too thick, the amount of the reverse osmosis membrane 2 which may be wound is reduced in the same size, membrane area is reduced. したがって、原水スペーサ6の厚さは2mm以上5mm以下が好ましい。 Therefore, the thickness of the raw water spacer 6 is preferably 2mm or 5mm or less.
【0021】 [0021]
封筒状膜4を構成する逆浸透膜2としては、2つ以上の反応性のアミノ基を有する化合物と2つ以上の反応性の酸ハライド基を有する多官能性酸ハロゲン化合物とからなる負荷電性架橋ポリアミド系スキン層およびこれを支持する微多孔性支持体からなり、ポリアミド系スキン層の比表面積が3以上で、かつポリアミド系スキン層の表面を正荷電性基を有する有機重合体の架橋層で被覆してなる複合逆浸透膜を用いる。 The reverse osmosis membrane 2 constituting the envelope-like film 4, negative charge consisting of a polyfunctional acid halide compound having the compound and two or more reactive acid halide groups having two or more reactive amino groups becomes sexually crosslinked polyamide skin layer and this from the microporous support for supporting, in a specific surface area of ​​the polyamide based skin layer is at least 3, and cross-linking of the organic polymer having positively charged groups to the surface of the polyamide-based skin layer a composite reverse osmosis membrane formed by coating with a layer.
【0022】 [0022]
複合逆浸透膜の表面におけるポリアミド系スキン層の比表面積は次式で定義される。 The specific surface area of ​​the polyamide based skin layer on the surface of the composite reverse osmosis membrane is defined by the following equation.
スキン層の比表面積=(スキン層の表面積)/(微多孔性支持体の表面積) The specific surface area of ​​the skin layer = (the surface area of ​​the skin layer) / (surface area of ​​the microporous support)
ここで、スキン層の表面積は、微多孔性支持体と接触している面と反対側の面、すなわち、供給液と接触する側の面の表面積である。 Here, the surface area of ​​the skin layer, a surface opposite the surface in contact with the microporous support, i.e., the surface area of ​​the surface on the side in contact with the feed solution. また、微多孔性支持体の表面積は、スキン層と接触している面の表面積である。 Further, the surface area of ​​the microporous support is the surface area of ​​the surface in contact with the skin layer.
【0023】 [0023]
これらの表面積および比表面積は、一般に表面粗さを求める手法を用いて求めることができ、例えば、表面積測定装置、比表面積測定装置、走査型電子顕微鏡(SEMまたはFE−SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)等を用いて測定することができる。 These surface area and specific surface area, generally can be determined using the method of obtaining the surface roughness, e.g., surface area analyzer, specific surface area measuring apparatus, a scanning electron microscope (SEM or FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM) or the like can be measured using the. なお、表面積および比表面積の測定手法はこれらに限定されるものではない。 The measurement method of the surface area and the specific surface area is not limited thereto.
【0024】 [0024]
本発明の逆浸透膜スパイラルエレメント1において用いられる逆浸透膜2は、NaCl濃度500ppmの水溶液を供給液として操作圧力7.5kgf/cm で運転した場合に25℃における透過流束が0.8m /m ・日以上となり、NaCl除去率が99%以上となる基本性能を有する。 Reverse osmosis membranes 2 used in the reverse osmosis membrane spiral element 1 of the present invention, the permeation flux at 25 ° C. in the case of driving the aqueous solution of NaCl concentration 500ppm at operating pressure 7.5 kgf / cm 2 as feed 0.8m 3 / m becomes 2 · day or more, it has a basic performance NaCl removal rate is 99%. これにより、本発明の逆浸透膜2では、従来の逆浸透膜に比べて、同じNaCl除去率を保持しながら操作圧力が半分以下となる。 Thus, the reverse osmosis membrane 2 of the present invention, as compared to conventional reverse osmosis membrane, the operation pressure is less than or equal to half while maintaining the same NaCl removal rate. すなわち、本発明の逆浸透膜2を従来の逆浸透膜と同様の操作圧力で運転した場合には、2倍以上の透過流束が得られる。 That is, when the reverse osmosis membrane 2 of the present invention was operated at conventional same operation pressure and the reverse osmosis membrane, permeation flux of more than twice can be obtained.
【0025】 [0025]
さらに、逆浸透膜スパイラルエレメント1を原水7の側でクロスフロー濾過、適宜フラッシング洗浄または気泡流洗浄を行い、透過水8の側で透過水逆圧洗浄を行うことにより、濁質を逆浸透膜2の膜面から剥離することができる。 Furthermore, the reverse osmosis membrane cross-flow filtration spiral element 1 with raw water 7 side performs appropriate flushing cleaning or bubble flow cleaning, by performing the permeate back pressure washing with the side of the permeate 8, reverse osmosis membrane turbid it can be separated from the second membrane surface. それにより、安定した前処理および逆浸透膜処理を実現することができる。 Thereby, it is possible to realize stable pretreatment and reverse osmosis membrane treatment.
【0026】 [0026]
図1は本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメント1を用いた処理システムの構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing the configuration of a processing system using a reverse osmosis membrane spiral element 1 according to the present invention.
原水中の微生物の殺菌および有機物の酸化のために、原水7に例えば次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の酸化剤12が注入される。 For sterilization and organic oxidation of the raw water of microorganisms, oxidants 12 sodium hypochlorite solution such as, for example, the raw water 7 is injected. また、酸化剤の残留による逆浸透膜2の劣化を防止するために、酸化剤12が注入された原水7に、重亜硫酸ナトリウム水溶液等の還元剤13が注入される。 Further, in order to prevent deterioration of the reverse osmosis membrane 2 by the residual oxidizing agent, the raw water 7 oxidizer 12 is injected, the reducing agent 13, such as sodium bisulfite aqueous solution is injected. 還元剤13が注入された原水7は、原水供給装置16に供給される。 Reducing agent 13 is the raw water 7 injected is supplied to the raw water supply device 16. 原水供給装置16は、その原水7を保安用フィルタ11を介して本発明の逆浸透膜スパイラルエレメント1に供給する。 Raw water supply unit 16 supplies the reverse osmosis membrane spiral element 1 of the present invention the raw water 7 through the safety filter 11. 逆浸透膜スパイラルエレメント1は、原水7を透過水8と濃縮水9とに分離する。 Reverse osmosis membrane spiral element 1 separates the raw water 7 in the permeate 8 and concentrated water 9.
【0027】 [0027]
図1の処理システムでは、本発明の逆浸透膜スパイラルエレメント1において前処理および低操作圧力での逆浸透膜処理が同時に行なわれる。 In the processing system 1, the reverse osmosis membrane treatment in the previous process and low operation pressure in the reverse osmosis membrane spiral element 1 of the present invention are carried out simultaneously. したがって、原水中の濁質を除去するために、凝集および沈殿処理、濾過処理、膜処理等の前処理を行なう前処理装置および原水高圧供給装置が不要となり、初期コストおよび運転コストが低減される。 Therefore, in order to remove suspended solid in raw water, flocculation and sedimentation process, filtration, processing unit and raw water high pressure supply device before performing the pre-treatment of the membrane process and the like becomes unnecessary, initial costs and operating costs are reduced .
【0028】 [0028]
【実施例】 【Example】
上記の構造を有する実施例の逆浸透膜スパイラルエレメント1を作製し、図1に示した処理システムに用いて運転を行った。 To prepare a reverse osmosis membrane spiral element 1 of the embodiment having the above structure, it was operated using the processing system shown in FIG.
【0029】 [0029]
本実施例では、次の方法により逆浸透膜2を作製した。 In this example, a reverse osmosis membrane 2 by the following method. なお、微多孔性支持体としては、ポリスルホン系限外濾過膜を用いた。 As the microporous support, using polysulfone ultrafiltration membrane.
3.0重量%のm−フェニレンジアミン、0.15重量%のラウリル硫酸ナトリウム、3.0重量%のトリエチルアミン、6.0重量%のカンファースルホン酸および5重量%のイソプロピルアルコールを含有した水溶液を、多孔性ポリスルホン支持膜に数秒間接触させて、余分の溶液を除去して支持膜上に前記溶液の層を形成した。 3.0 wt% of m- phenylenediamine, 0.15 wt% sodium lauryl sulfate, 3.0 weight% of triethylamine, an aqueous solution containing 6.0 wt% of camphor sulfonic acid and 5 wt% isopropyl alcohol , by contacting a few seconds to a porous polysulfone support film to form a layer of the solution on the support film to remove excess solution.
【0030】 [0030]
次いで、この支持膜の表面に、0.20重量%のトリメシン酸クロライドおよび0.05重量%のイソプロピルアルコールを含むIP1016(出光化学株式会社製イソパラフィン系炭化水素油)溶液を接触させ、その後120℃の熱風乾燥機の中で3分間保持して、支持膜上に重合体薄膜を形成させ、複合逆浸透膜を得た。 Then, this surface of the support film, IP1016 (Idemitsu Chemical Co., Ltd. isoparaffinic hydrocarbon oil) containing 0.20 wt% of trimesic acid chloride and 0.05 wt% isopropyl alcohol solution is brought into contact with, then 120 ° C. and held for 3 minutes in a hot air dryer, the polymer film to form a on the support film to obtain a composite reverse osmosis membrane.
【0031】 [0031]
また、本実施例では、原水スペーサ6として、厚さ2mmの合成樹脂のネット(網)を使用した。 Further, in this embodiment, as the raw water spacer 6, it was used a net (mesh) of synthetic resin having a thickness of 2 mm.
図1の処理システムの運転条件としては、原水として濁度10度以下の河川水を使用し、操作圧力を5kgf/cm とし、クロスフロー濾過で回収率を80%とした。 The operation conditions of the processing system of Figure 1, using a turbidity of 10 degrees or less of river water as raw water, the operating pressure and 5 kgf / cm 2, and the recovery rate in the cross-flow filtration was 80%. また、1時間に1回フラッシング洗浄を行ない、透過水逆圧洗浄を行なった。 Moreover, subjected to once flushing washed 1 hour, was subjected to permeate back pressure cleaning.
【0032】 [0032]
図2に本実施例の逆浸透膜スパイラルエレメント1を用いた処理システムの運転結果を示す。 It shows a reverse osmosis membrane operating results of the processing system using the spiral element 1 of this embodiment in FIG.
図2に示すように、約6か月の長期に亘って前処理なしに比較的安定した運転が可能であった。 As shown in FIG. 2, it was possible relatively stable operation without pretreatment for a long period of about 6 months. 逆浸透膜スパイラルエレメント1の透過水の水質は、水道水水質基準の46項目に十分適合するものであり、濁質は100%の除去率、有機物は99%以上の除去率を示した。 Reverse osmosis membrane water permeate the spiral element 1 is to sufficiently conform to the 46 items of tap water quality standards, contaminants 100% removal, organics showed removal rate of 99% or more. また、前処理なしに5kgf/cm の低い操作圧力で運転することができたので、保守費および所要動力費が少なくて済み、比較的簡素な処理システムで安全な水質を有する飲料水が得られることがわかった。 The front None so could be operated at a low operating pressure of 5 kgf / cm 2 treatment, maintenance costs and require less power required expenses, drinking water with safety in water with a relatively simple processing system is obtained it was found to be.
【0033】 [0033]
このように、前処理および低操作圧力での逆浸透膜処理を逆浸透膜スパイラルエレメント1において同時に行なうことができるので、低コストで逆浸透膜処理を行なうことができる処理システムが提供される。 Thus, since it is possible to perform pre-treatment and at the same time in the reverse osmosis membrane spiral element 1 a reverse osmosis membrane treatment at low operating pressure, the processing system capable of performing a reverse osmosis membrane treatment at a low cost is provided.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントを用いた処理システムの一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a processing system using a reverse osmosis membrane spiral element according to the invention; FIG.
【図2】本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントを用いた処理システムにおける運転期間と透過流束との関係の測定結果を示す図である。 It is a graph showing measurement results of the relationship between permeation flux and operating time in a processing system using a reverse osmosis membrane spiral element according to the invention; FIG.
【図3】本発明および従来の逆浸透膜スパイラルエレメントの構造の一例を示す一部切欠き斜視図である。 3 is a partially cutaway perspective view showing an example of the present invention and the structure of a conventional reverse osmosis membrane spiral element.
【図4】従来の逆浸透膜スパイラルエレメントを用いた処理システムの一例を示す図である。 4 is a diagram showing an example of a conventional reverse osmosis membrane treatment system using the spiral element.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 逆浸透膜スパイラルエレメント2 逆浸透膜3 透過水スペーサ4 封筒状膜5 集水管6 原水スペーサ7 原水8 透過水9 濃縮水11 保安用フィルタ12 酸化剤13 還元剤16 原水供給装置 1 reverse osmosis membrane spiral element 2 reverse osmosis membrane 3 permeate spacers 4 envelope-shaped membrane 5 water collecting pipe 6 raw water spacer 7 raw 8 permeate 9 concentrated water 11 Safety filter 12 oxidant 13 reducing agent 16 raw water supply device

Claims (4)

  1. 集水管の外周面に袋状の逆浸透膜を原水スペーサとともに巻回してなる逆浸透膜スパイラルエレメントにおいて、前記原水スペーサにより前記逆浸透膜間に形成される原水流路の厚さは2mm以上であり、前記逆浸透膜は、NaCl濃度500ppmの水溶液を供給液として操作圧力7.5kgf/cm で運転した場合に25℃で透過流束0.8m /m ・日以上およびNaCl除去率99%以上となる性能を有することを特徴とする逆浸透膜スパイラルエレメント。 In the reverse osmosis membrane spiral element formed by winding the bag-shaped reverse osmosis membrane with raw water spacer on the outer peripheral surface of the water collection tube, the thickness of the raw water flow path formed between the reverse osmosis membrane by the raw water spacer is 2mm or more There, the reverse osmosis membrane, permeation flux 0.8m 3 / m 2 · day or more and NaCl removal rate at 25 ° C. in the case of driving the aqueous solution of NaCl concentration 500ppm at operating pressure 7.5 kgf / cm 2 as the feed solution reverse osmosis membrane spiral element characterized by having the capability of a 99% or more.
  2. 前記原水スペーサは、合成樹脂からなるネット状のスペーサであり、2mm以上の厚さを有することを特徴とする請求項1記載の逆浸透膜スパイラルエレメント。 The raw water spacer is net-shaped spacer made of a synthetic resin, a reverse osmosis membrane spiral element according to claim 1, wherein the having the above 2mm thickness.
  3. 前記逆浸透膜は、2つ以上の反応性のアミノ基を有する化合物と2つ以上の反応性の酸ハライド基を有する多官能性酸ハロゲン化合物とからなる負荷電性架橋ポリアミド系スキン層を微多孔性支持体で支持し、前記ポリアミド系スキン層の表面を正荷電性基を有する有機重合体の架橋層で被覆してなる複合逆浸透膜であり、前記ポリアミド系スキン層の比表面積が3以上であることを特徴とする請求項1または2記載の逆浸透膜スパイラルエレメント。 The reverse osmosis membrane is a negatively charged crosslinked polyamide type skin layer comprising a polyfunctional acid halide compound having the compound and two or more reactive acid halide groups having two or more reactive amino groups fine supported by the porous support, a composite reverse osmosis membrane formed by coating with a crosslinking layer of the organic polymer having positively charged groups to the surface of the polyamide-based skin layer, the specific surface area of ​​the polyamide skin layer 3 reverse osmosis membrane spiral element according to claim 1 or 2, wherein the at least.
  4. 原水に酸化剤を注入する酸化剤注入手段と、前記酸化剤注入手段により酸化剤が注入された原水に還元剤を注入する還元剤注入手段と、前記還元剤注入手段により還元剤が注入された原水が供給される請求項1〜3のいずれかに記載の逆浸透膜スパイラルエレメントとを備えたことを特徴とする処理システム。 An oxidant injection means for injecting the oxidant into the raw water, a reducing agent injection means for injecting a reducing agent to raw water oxidizer is injected by the oxidant injection means, the reducing agent is injected by the reducing agent injection means processing system characterized by comprising a reverse osmosis membrane spiral element according to claim 1, raw water is supplied.
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